新的成像过程以较低的成本产生了更准确的结果。图片来源：横滨国立大学藤本武史，川崎太郎和北村敬一

当喷气式战斗机迅速上升并向前加速时，声波在飞机的表面和周围的声波中回荡。充其量，这是令人不愉快的噪声污染。在最坏的情况下，它会损坏飞机表面。消除这种冲击波带来了艰巨的挑战，因为传统方法往往会提供效率或精度，但不能同时提供两者。

现在，日本横滨国立大学的研究人员已经开发出一种统一的震动传感器，可以快速，准确地消除有害的震动波。他们于7月4日在《计算物理学》杂志上发表了他们的研究结果。

日本横滨国立大学工程学副教授北村敬一说：“在计算流体动力学中，越来越需要一种简单而准确的震动检测方法。” 但是科学家们不想完全消除冲击，毕竟并不是所有的冲击都是坏的。如果正确使用，冲击波会流过肾结石并使钙化的岩石崩解，使人更容易通过。该过程需要更高的准确性，以避免损坏健康的组织，但这可能很耗时。

北村说：“通过体外冲击波碎石术将冲击波应用于医疗领域。” “这是美利坚合众国最常见的肾结石治疗方法之一。但是，大多数传统的防震方法都是为了满足准确性或效率而设计的。”

北村说：“在所有情况下，迅速识别冲击波的确切位置非常重要。”

在这项新研究中，研究人员将图像处理方法与可压缩流物理学中预期条件的理论相结合，即当流体具有可压缩效果时，例如当流体以比声速更快的速度运动时会产生冲击波。这种速度是造成震动的原因。

研究人员改变了成像处理方法，以寻找压力，而不是数字图像中亮度的不连续变化。这使他们能够快速看到冲击波。通过将可视化的冲击图像与压力如何在冲击中跳跃的理论相结合，研究人员可以准确地预测特定冲击波的行为。北村称之为“计算便宜”的成像处理方法，因为它只关注最大压力的轮廓，而不是试图考虑图像中所有可变压力。

研究人员还将他们的方法与传统传感器进行了比较，以测试效率和准确性：Kanamori-Suzuki传感器和Ducros传感器。Kanamori-Suzuki使用流动特性理论来感应冲击，并且以其准确性而著称。Ducros被广泛使用，并以其廉价的效率而闻名。

北村说：“在我们的例子中，我们证实了我们的方法与Kanamori-Suzuki方法一样准确，并且与Ducros传感器一样便宜，”。

当前，该方法限于成像软件使用的方形单元格。接下来，该团队计划扩展其方法，以应用于各种结构不同的网格。这可以应用于多种技术，包括改善喷气机消散冲击的方式。

北村说：“随着这项研究的进展，震荡捕捉能力将变得更加有效，从而大大降低了飞机飞行器的开发和空间开发的成本。”